¿Hay algún tipo de analógico a la prueba de línea vertical para coordenadas polares?

La elección del sistema de coordenadas es arbitraria en la medida en que cualquier sistema de coordenadas proporciona una manera de especificar inequívocamente un punto en el plano, es decir, el espacio [math] \ mathbb {R} ^ 2 [/ math]. Pero cuando hablamos de graficar funciones de una variable con valores reales, no te importa realmente [math] \ mathbb {R} ^ 2 [/ math]; su función va desde [math] \ mathbb {R} [/ math] a [math] \ mathbb {R} [/ math]. Cada valor de entrada (valor x) devuelve una salida (valor y). Luego, trazamos los pares de valores en [math] \ mathbb {R} ^ 2 [/ math] como una buena visualización, y se deduce que cada línea vertical golpea el gráfico en un punto, porque cada entrada tiene solo una salida. Es por eso que la prueba de la línea vertical funciona.

Hay dos posibles análogos en las coordenadas polares, dependiendo de si su función da el radio como una función del ángulo o un ángulo como una función del radio. En el primer caso, [math] r (\ theta) [/ math], sería un “rayo desde la prueba de origen”, tal como dijo Carter McClung, porque cada ángulo podría tener solo un valor de salida. En el segundo caso, [math] \ theta (r) [/ math], sería un “círculo alrededor de la prueba de origen”, porque cada radio corresponde a un ángulo.

No, a menos que restrinja su dominio a [0,2pi) y su rango a números positivos.

Si haces eso, en lugar de líneas verticales, dibuja rayos desde el origen en cada ángulo. Si cualquiera de esos rayos se interseca con el gráfico más de una vez, entonces el gráfico polar no es una función, porque para un valor dado de theta hay múltiples valores de r.

La razón por la que esto no funciona para un dominio extendido es que puede tener ángulos coterminales que son entradas técnicamente diferentes y pueden crear salidas diferentes, lo que hace que esta prueba falle, aunque es una función.

La razón por la que no puede tener valores negativos de r es que pueden interferir con ángulos como pi y 3pi, donde los valores negativos de r en un ángulo aparecerán en el rayo donde están los radianes.

Editar:
La razón por la que funciona la prueba de línea vertical es que todas esas líneas verticales toman la forma x = __, en el caso de la prueba polar, todos los rayos toman la forma theta = ___

En cuanto a por qué una relación puede ser una función en coordenadas polares y no en rectangulares; Si bien dos relaciones pueden trazar la misma ubicación en un plano cartesiano, no significa que las relaciones sean las mismas. Una puede ser una función, mientras que la otra no lo es.